CN114127408A - 高压燃料泵及其电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明的高压燃料泵及其电磁阀，在杆相对可动芯体(36)位移的结构中防止可动芯体(36)发生空蚀。可动芯体(36)具有：在与固定芯体(39)相对的相对面(36a)形成的凹部(36b)；在杆(35)的轴向上贯通，供杆(35)插通其中的贯通孔(36d)。杆(35)具有插入贯通孔(36d)的小径部(35a)，和外径比小径部(35a)大、在轴向上与凹部(36b)接触的凸缘部(35b)，且与可动芯体(36)分体地构成。在可动芯体(36)仅形成单个贯通孔(36d)。在可动芯体(36)的凹部(36b)的内周面(36b1)与凸缘部(35b)的外周面(35b3)之间形成的间隙从凹部(36b)的开口侧向进深侧扩大。

Description

高压燃料泵及其电磁阀

技术领域

本发明涉及车辆用部件，特别涉及对发动机高压地供给燃料的高压燃料泵及其电磁阀。

背景技术

作为本发明的电磁阀的现有技术，已知日本特开2012-136994号公报(专利文献1)中记载的高压泵(以下称为高压燃料泵)。专利文献1的摘要中记载了以下结构和效果。

“在线圈71的径向内侧设置有固定芯体72。在固定芯体72的吸入阀侧设置的可动芯体73使吸入阀向开阀方向或闭阀方向移动。固定芯体72的第一收纳室61和可动芯体73的第二收纳室62中收纳的第二弹簧22对可动芯体73向吸入阀侧施力。形成为与固定芯体72相比硬度较高的引导销80在第一收纳室61的深处将第二弹簧22卡止。能够用引导销防止由于因可动芯体73的往复移动而在第一收纳室61的燃料中产生的空穴的破坏而导致在第一收容室61的内壁发生侵蚀”。

另外，该记载中的附图标记原样记载了专利文献1中的附图标记，与本说明书的附图标记无关。进而，专利文献1的高压燃料泵中，在可动芯体的第二收纳室的径向外侧设置有多个呼吸孔，该呼吸孔以燃料在收纳可动芯体的可动芯体室中在可动芯体的轴向的一方与另一方之间流通的方式设置(参考段落0027)。另外，在可动芯体，与可动芯体一体地设置有推压吸入阀的针(杆)(参考段落0033)。

另外，日本特开2016-094913号公报(专利文献2)中，记载了在高压燃料供给泵(以下称为高压燃料泵)中，衔铁(可动芯体)被吸向第二芯体(固定芯体)时，处于衔铁与第二芯体之间的体积快速缩小，由此位于该空间中的燃料无处可去而以较快的流速被压向衔铁外周侧地流动，与第一芯体的薄壁部碰撞而发生侵蚀(参考段落0081)。专利文献2的高压燃料泵中，在衔铁的中心侧设置在中心轴方向上贯通衔铁的贯通孔，衔铁被吸向第二芯体侧时，衔铁与第二芯体之间的空间的燃料的大部分不经过衔铁的外周侧的狭窄通路，而是经过贯通孔移动至在衔铁与弹簧座部件之间形成的燃料室，由此避免第一芯体的薄壁部的侵蚀(参考段落0083)。另外，专利文献2的高压燃料泵中，与第二芯体对应的可动部由衔铁和杆构成，衔铁和杆构成为能够在轴向上相对位移(参考段落0053、0056)。进而，衔铁在与第二芯体相对的端面上，具有相对于第二芯体向相反侧凹陷而收纳杆凸缘部的凹部，在该凹部的底面部形成在中心轴方向上贯通衔铁的贯通孔，并且该凹部的内周面(内周壁)形成为从凹部的开口侧向底面部直径增大的倒锥状的面(参考图7)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-136994号公报

专利文献2：日本特开2016-094913号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

专利文献1中，虽然考虑了在固定芯体的第一收纳室的内壁发生的因空穴的破坏而引起的侵蚀(空蚀，cavitation erosion)，但没有考虑在可动芯体的第二收纳室的内壁发生的空蚀。专利文献1的高压燃料泵中，推压吸入阀的针(杆)是与可动芯体一体地设置的，该针不会相对于可动芯体相对位移，因此原本就不易在可动芯体的第二收纳室的内壁发生空蚀。

另外，专利文献2的高压燃料泵中，虽然收纳杆凸缘部的凹部的内周面(内周壁)形成为倒锥状的面，但没有考虑在凹部的内壁(底面和内周面)发生的空蚀。专利文献1的高压燃料泵中，在凹部的底面部形成有在中心轴方向上贯通衔铁的贯通孔，原本就不易在凹部的内壁发生空蚀。

本发明的目的在于，在构成为杆能够相对于可动芯体(衔铁)相对位移的结构中，防止可动芯体(衔铁)发生空蚀。

用于解决课题的技术方案

为了达成上述目的，本发明的电磁阀机构包括：

在彼此之间作用磁吸引力的固定芯体和可动芯体；和在所述可动芯体中插通的杆，

所述可动芯体具有：在与所述固定芯体相对的相对面形成的凹部；和在所述杆的轴向上贯通，供所述杆插通于其中的贯通孔，

所述杆具有插入至所述贯通孔中的小径部，和外径比所述小径部大的、在所述轴向上与所述凹部接触的凸缘部，所述杆与所述可动芯体分体地形成，

所述电磁阀机构中，

在所述可动芯体中仅形成单一的所述贯通孔，

在所述可动芯体的所述凹部的内周面与所述凸缘部的外周面之间形成的间隙，随着从所述凹部的开口侧向进深侧去而扩大。

发明效果

根据本发明，能够防止可动芯体(衔铁)发生空蚀。

关于本发明的其他结构、作用、效果在以下实施例中详细说明。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的应用了高压燃料泵的发动机系统的结构图。

图2是对于本发明的一个实施例的高压燃料泵，表示沿着柱塞2的轴心的截面(图3的II-II截面)的截面图。

图3是表示图2的III-III截面的截面图。

图4是表示图3的IV-IV截面的截面图。

图5是将图2的电磁阀机构300附近放大表示的放大截面图，是表示电磁阀机构300开阀后的状态的图。

图6是对于本发明的一个实施例的电磁阀机构300重点表示固定芯体39、衔铁36和杆35的周围的截面图，是电磁阀机构300处于闭阀后的状态时的图。

图7A是对于本发明的比较例的电磁阀机构300＇重点表示固定芯体39、衔铁36＇和杆35的周围的截面图，是电磁阀机构300＇处于闭阀后的状态时的图。

图7B是对于本发明的比较例的电磁阀机构300＇重点表示固定芯体39、衔铁36＇和杆35的周围的截面图，是电磁阀机构300＇处于开阀动作途中的状态时的图。

图7C是对于本发明的比较例的电磁阀机构300＇重点表示固定芯体39、衔铁36＇和杆35的周围的截面图，是电磁阀机构300＇处于开阀动作途中的状态(从图6B起经过了时间的状态)时的图。

图7D是对于本发明的比较例的电磁阀机构300＇重点表示固定芯体39、衔铁36＇和杆35的周围的截面图，是电磁阀处于开阀动作途中的状态(从图6C起经过了时间的状态)时的图。

具体实施方式

以下，对于本发明的一个实施例的使用了电磁阀300的高压燃料泵100，使用附图进行说明。

图1是应用了本发明的一个实施例的高压燃料泵100的发动机系统的结构图。燃料容器20的燃料基于来自发动机控制单元27(以下称为ECU)的信号，被供给泵21汲取。该燃料被加压至适当的供给压力并经过吸入配管28被输送至高压燃料泵100的低压燃料吸入口10a。

经过低压燃料吸入口10a之后的燃料经由配置有压力脉动减少机构9的减震室(10b、10c)到达构成容量可变机构的电磁阀(电磁阀机构)300的吸入口31b。具体而言，电磁阀机构300构成将燃料吸入至加压室11的电磁吸入阀(电磁吸入阀机构)。

流入电磁阀机构300中的燃料经过由吸入阀30开闭的吸入口，流入加压室11中。通过柱塞2的往复运动，在柱塞2的下降行程中从吸入阀30吸入燃料，在上升行程中对燃料加压。关于加压后的燃料，经由喷出阀机构8，将燃料压送至安装压力传感器26的共轨23。然后，喷射器24基于来自ECU27的信号向发动机喷射燃料。

本实施例的高压燃料泵100被应用于喷射器24向发动机的气缸内直接喷射燃料的所谓直喷发动机系统。高压燃料泵100根据从ECU27向电磁阀机构300发送的信号调节燃料流量，喷出所需的燃料流量。

图2对于本发明的一个实施例的高压燃料泵100，表示沿着柱塞2的轴心的截面(图3的II-II截面)的截面图。图3是表示图2的III-III截面的截面图。图4是表示图3的IV-IV截面的截面图。

本实施例的高压燃料泵100紧贴于内燃机的高压燃料泵安装部90在而固定。以下的说明中存在指定上下方向地进行说明的情况，该上下方向基于图2的上下方向，并非指定高压燃料泵100安装至内燃机的状态下的上下方向。

如图2、4所示，泵主体1安装有对柱塞2的往复运动进行引导、与泵主体1一同形成加压室11的缸6。缸6的外周面被压入泵主体1中。即，柱塞2通过在缸6的内部进行往复运动而使加压室11的容积变化。另外，在泵主体1中，设置有用于对加压室11供给燃料的电磁阀300，和用于从加压室11向喷出通路喷出燃料的喷出阀机构8(参考图3)。

柱塞2构成为因凸轮93的旋转运动而上下地进行往复运动。

如图3、4所示，在泵主体1的侧面部，安装有构成低压燃料吸入口10a的吸入接头51。吸入接头51与供给来自车辆的燃料容器20的燃料的低压的吸入配管28连接，燃料从此处被供给至高压燃料泵100内部。吸入过滤器52防止从燃料容器20到低压燃料吸入口10a之间存在的异物因燃料的流动而吸收至高压燃料泵100内。

经过低压燃料吸入口10a后的燃料经过图4所示的泵主体1中在上下方向上连通的低压燃料吸入通路，流向配置有压力脉动减少机构9的减震室10b、10c。减震室10b、10c在减震器罩14与泵主体1的上端面之间形成，与低压燃料吸入口10a和低压燃料吸入通路连通。

经过减震室10b、10c之后的燃料接着经由在泵主体1中在上下方向上延伸设置的吸入通路10d(低压燃料吸入通路)到达电磁阀机构300的吸入口31b。另外，吸入口31b在形成吸入阀座31a(参考图5)的吸入阀座部件31(参考图5)中在上下方向上连通地形成。

基于图5对于电磁阀机构300(电磁吸入阀)详细地进行说明。图5是将图2的电磁阀机构300的附近放大表示的放大截面图，是表示电磁阀机构300开阀后的状态的图。

设置有在线圈架45上卷绕多圈铜线而成的线圈43(电磁线圈)，对于两个端子46(记载在图2中)各自的一端分别能够通电地连接线圈的铜线的两端。

端子46与连接器47(记载在图2中)一体地被模塑，其余一端能够与发动机控制单元侧连接。

包围线圈43的外周的部件有第一轭42、第二轭44、外芯体38。第一轭42和第二轭44以包围线圈43的方式配置，与作为树脂部件的连接器47一体地进行模塑而固定。将外芯体(第二芯体)38压入并固定在第一轭42的中心部的孔部中。外芯体38通过焊接等固定于泵主体1。

第二轭44的内周侧采用与固定芯体(第一芯体)39接触或以微小的间隙接近的结构。另外，第二轭44的外周侧采用与第一轭42的内周接触或以微小的间隙接近的结构。在固定芯体39固定有固定销832，固定销832以将第二轭44压紧于固定芯体39的方式产生作用力。固定销832可以在内周侧的角部陷入固定芯体39中，也可以通过焊接等固定。

第一轭42和第二轭44一同构成磁路，并且考虑耐蚀性，采用磁性不锈钢材料。线圈架45和连接器47考虑强度特性、耐热特性，使用高强度耐热树脂。

在线圈43的内周配置密封环48，密封环48的一端与外芯体38焊接固定，在其相反侧的端部与固定芯体39焊接固定。在密封环48或外芯体38的内周侧，配置有作为可动部的衔铁36(可动芯体)和杆35、作为固定部的杆引导部37、杆施力弹簧40和衔铁施力弹簧41。杆35在杆引导部37的内周侧被保持为能够在轴向上滑动，并且可滑动地保持衔铁36。

关于衔铁36的保持方法(支承方法)，有用衔铁36的内周与杆35的外周的间隙进行保持的方法，和用衔铁36的外周与外芯体38的内周的间隙进行保持的方法，本实施例中，用衔铁36的内周与杆35的外周的间隙保持衔铁36。

衔铁36在线圈43中流过电流时，被产生的磁吸引力吸向固定芯体39的方向。为了在燃料中使衔铁36能够在其中心轴方向上移动，通常，采用在衔铁36中设置1个以上在中心轴方向上贯通的贯通孔、消除中心轴方向上的衔铁36的一端侧与另一端侧的压力差造成的移动限制的方法。但是，本实施例中，通过故意不设置贯通孔，而使阻力作用于衔铁36的移动，减小移动速度。

杆引导部37与吸入阀座部件31一同由一个部件构成，被插入泵主体1的吸入阀30所插入的孔1d的内周侧，在径向和中心轴方向上固定于泵主体1。本实施例中，杆引导部37和吸入阀座部件31采用以在中心轴方向上被夹在焊接固定于泵主体1的插入孔1f的外芯体38与泵主体1之间的方式配置、并被固定的结构。在杆引导部37中，设置在中心轴方向上贯通的贯通孔37a，构成为衔铁36在轴向上移动时，不妨碍在固定芯体39与杆引导部37之间形成的衔铁收纳室34内部的燃料的移动。

外芯体38的一端部通过焊接等固定于泵主体1，在另一端部上固定密封环48。在密封环48的固定于外芯体38的一侧的端部的相反侧的端部，固定着固定芯体39。在固定芯体39的内周侧，杆施力弹簧40以杆35的小径部35c作为引导件地配置，对杆35向图中右方向施力。杆35经由凸缘部35b与衔铁36卡合。另外，杆35同时在小径部35a的前端与吸入阀30卡合，对吸入阀30向使其远离吸入阀座31a的方向、即吸入阀30的开阀方向施加作用力。因此，杆35对吸入阀30向开阀方向推压。换言之，杆35是传递杆施力弹簧40的作用力的作用力传递部件。

衔铁施力弹簧41采用了将某一端向设置于杆引导部37的中心侧的圆筒形的中央轴承部37b插入，保持与中央轴承部37b同轴，并且对衔铁36向凸缘部35b和固定芯体39的方向(图中左方向)施加作用力的配置。衔铁36的移动量36e设定为比吸入阀30的移动量30e大，防止吸入阀30闭阀时发生干涉。

外芯体38、第一轭42、第二轭44、固定芯体39和衔铁36在线圈43的周边形成磁路，对线圈43施加电流时，使得在固定芯体39与衔铁36之间产生磁吸引力。衔铁36和固定芯体39为了形成磁吸引面S，优选使用在性能上磁特性良好的材料。

密封环48为了使磁通在衔铁36与固定芯体39之间流过，优选是非磁性材料。另外，为了吸收碰撞时的冲击，优选使用较薄且延展较大的不锈钢材料。具体而言使用奥氏体类不锈钢。

如图3所示地在加压室11的出口处设置的喷出阀机构8，包括：喷出阀座8a；与喷出阀座8a接触分离的喷出阀8b；对喷出阀8b向喷出阀座8a施力的喷出阀弹簧8c；和决定喷出阀8b的行程(移动距离)的喷出阀限位部8d。喷出阀限位部8d与泵主体1在抵接部8e通过焊接而接合。

在加压室11与喷出阀室12a不存在燃料压差的状态下，喷出阀8b因喷出阀弹簧8c产生的作用力而与喷出阀座8a压接而成为闭阀状态。在加压室11的燃料压力变得大于喷出阀室12a的燃料压力时，喷出阀8b才抵抗喷出阀弹簧8c而开阀。然后，加压室11内的高压的燃料经过喷出阀室12a、燃料喷出通路12b、燃料喷出口12向共轨23喷出。即，喷出阀机构8是限制燃料的流通方向的止回阀。

图3所示的减压阀机构200包括减压阀主体201、减压阀202、减压阀保持部203、减压阀弹簧204、和弹簧限位部205。在减压阀主体201设置有座部。减压阀202经由减压阀保持部203承受减压阀弹簧204的负载，被推向减压阀主体201的座部，与座部协作地将燃料切断。减压阀202的开阀压力由减压阀弹簧204的负载决定。弹簧限位部205被压入固定于减压阀主体201中，根据压入固定的位置调节减压阀弹簧204的负载。

因高压燃料泵的电磁阀机构300的故障等，燃料喷出口12的压力异常地成为高压，与减压阀机构200的设定压力相比变大时，异常高压燃料经由减压通路向加压室11释放。

如以上所说明的，加压室11由泵主体1、电磁阀机构300、柱塞2、缸6和喷出阀机构8形成。

使用图5详细地说明电磁阀机构300的动作。因凸轮93的旋转，柱塞2向凸轮93的方向移动而处于吸入行程状态时，加压室11的容积增加，加压室11内的燃料压力降低。该行程中加压室11内的燃料压力变得低于吸入口31b的压力时，吸入阀30成为开阀状态。30e表示了最大开度，此时，吸入阀30与限位部32接触。因吸入阀30开阀，在吸入阀座部件31形成的开口部31c开口。燃料通过开口部31c，经由在泵主体1中在横向上形成的孔1c流入加压室11中。

另外，孔1c也构成加压室11的一部分。

柱塞2结束吸入行程之后，柱塞2转为上升运动而转移至上升行程。此处线圈43维持非通电状态，不产生磁作用力。

杆施力弹簧40对杆35的向外径侧凸出的凸缘部35b(杆凸部)施力，设定成具有在非通电状态下使吸入阀30维持开阀所需的充分的作用力。加压室11的容积随着柱塞2的上升运动而减少，但在没有产生磁作用力的状态下，吸入阀30维持开阀状态，一度被吸入加压室11的燃料再次经过吸入阀30的开口部31c返回吸入通路10d，因此加压室11的压力不会上升。将该行程称为返回行程。

在该状态下，对电磁阀机构300施加来自ECU27的控制信号时，在线圈43中经由端子46流过电流。磁吸引力作用于固定芯体39的端面39a与衔铁36的端面36a之间。固定芯体39的端面39a和衔铁36的端面36a构成磁吸引面S。磁吸引力作用于磁吸引面S，包括该磁吸引力的闭阀方向的作用力超过杆施力弹簧40的作用力时，衔铁36与凸缘部35b卡合，使杆35向远离吸入阀30的方向(闭阀方向)移动。最终，固定芯体39和衔铁36在磁吸引面S碰撞。此时的闭阀方向的作用力中，除了磁吸引力之外，也包括衔铁施力弹簧41和吸入阀施力弹簧33的作用力。

杆35向闭阀方向移动时，吸入阀30受到吸入阀施力弹簧33产生的作用力和因燃料流入吸入通路10d而产生的流体力，而向闭阀方向移动，与吸入阀座31a抵接而闭阀。闭阀后，加压室11的燃料压力随着柱塞2的上升运动而上升，达到燃料喷出口12的压力以上时，经由喷出阀机构8进行高压燃料的喷出，向共轨23供给。将该行程称为喷出行程。

即，柱塞2的下止点至上止点之间的上升行程由返回行程和喷出行程构成。通过控制电磁阀机构300对线圈43的通电时机，能够控制喷出的高压燃料的量。如果使对线圈43通电的时机提前，则压缩行程中的返回行程的比例减小，喷出行程的比例增大。即，返回吸入通路10d的燃料减少，高压喷出的燃料增多。另一方面，如果使通电的时机推迟，则压缩行程中的返回行程的比例增大，喷出行程的比例减小。即，返回吸入通路10d的燃料增多，高压喷出的燃料减少。对于对线圈43的通电时机，用来自ECU27的指令进行控制。通过如以上所述地控制对线圈43的通电时机，能够将高压喷出的燃料的量控制为内燃机需要的量。

外芯体38具有与衔铁36的外周面相对的内周面，在衔铁36的外周面与外芯体38的内周面之间，构成衔铁36向开闭阀方向移动时燃料移动的流路(间隙)。

密封环48是圆筒形状。固定芯体39和外芯体38分别具有向密封环48插入的插入部39ins、38ins。固定芯体39和外芯体38具有在插入密封环48中的状态下与密封环48的外周面CS相同直径的外周面。由此，例如线圈架45等其他部件的安装变得容易。

接着，使用图6表示本发明的结构。图6是对于本发明的一个实施例的电磁阀机构300重点表示固定芯体39、衔铁36和杆35的周围的截面图，是电磁阀机构300处于闭阀后的状态时的图。

本实施例的电磁阀机构300包括：在彼此之间作用磁吸引力的固定芯体39和可动芯体(衔铁)36；和在可动芯体36中插通的杆35。可动芯体36具有：在与固定芯体39的端面39a相对的相对面36a形成的凹部36b；和在杆35的轴向CA上贯通，杆35插通其中的贯通孔36d。杆35具有：插入贯通孔36d中的小径部35a；和外径比小径部35a大，在轴向CA上与凹部36b接触的凸缘部35b。进而，杆35与可动芯体36分体地构成。

在可动芯体36中，仅形成有单个的贯通孔36d作为在轴向CA上贯通的贯通孔。构成为在可动芯体36的凹部36b的内周面36b1与凸缘部35b的外周面35b3之间形成的间隙，随着从凹部36b的开口侧向进深侧去而扩大。凹部36b的开口在可动芯体36的端面36a形成，在轴向CA上位于固定芯体39侧。凹部36b的进深侧(深处部分)从凹部36b的开口侧看时，是固定芯体39侧的相反侧。

本实施例中，杆35的轴向CA表示杆35的中心轴线方向，与固定芯体39、可动芯体36、杆引导部37的中心轴线一致。

杆35与可动芯体36分体地构成，由此闭阀时可动芯体36与固定芯体39碰撞而停止向闭阀方向的移动时，杆35从可动芯体36分离并继续闭阀方向的移动。或者在开阀时，吸入阀30与限位部32碰撞而使杆35的向开阀方向的移动停止时，可动芯体36从杆35分离并继续开阀方向的移动。

杆35具有凸缘部35b，凸缘部35b具有：与凹部36b的底面36b2相对的端面35b1；朝向固定芯体39侧的端面35b2；和外周面35b3。电磁阀机构300闭阀或开阀、可动部处于静止的状态的情况下，凸缘部35b的端面35b1与凹部36b的底面36b2处于抵接的状态。

以上叙述的可动芯体36与杆35分离的状态指的是凸缘部35b的端面35b1与凹部36b的底面36b2分离的状态。

本实施例中，使在轴向CA上贯通可动芯体36的贯通孔，仅为供杆35插通其中的单个的贯通孔36d，因此能够抑制开闭阀时的可动芯体36的移动速度的上升，减小可动芯体36与固定芯体39碰撞时的冲击力和可动芯体36与凸缘部35b碰撞时的冲击力。另一方面，相比于专利文献2所述的、在凹部36b的底面部36b2形成在轴向CA上贯通可动芯体36的贯通孔的情况，特别是在凹部36b的底面部36b2易于产生空穴，易于受到空穴破坏引起的侵蚀(空蚀)所造成的损害。

但是本实施例中，构成为在可动芯体36的凹部36b的内周面36b1与凸缘部35b的外周面35b3之间形成的间隙，随着从凹部36b的开口侧向进深侧去而扩大，因此能够增大在凹部36b的内周面36b1与凸缘部35b之间构成的流路的截面积(该情况下是与轴向CA垂直的截面积)，能够防止产生空穴。

凸缘部35b的外周面35b3可以形成为与杆35的轴向CA平行。另外，可以在可动芯体36的凹部36b的内周面36b1形成锥面。

此时，可以构成为在锥面与凸缘部35b的外周面35b3之间形成的间隙的径向上的最大长度Lc，小于从小径部35a的外周面到凸缘部35b的外周面35b3的径向长度Lf。

增大锥面的锥角时，会使可动芯体36中的磁路的截面积(该情况下是与轴向CA垂直的截面积)减小。通过设为Lc<Lf，确保磁路的截面积，由此能够使闭阀动作高速化，正确地进行高压喷出的燃料量的控制。

另外，从凹部36b的开口侧观察时，内周面36b1的锥面是倒锥形。此处，在锥面与凸缘部35b的外周面35b3之间形成的间隙，在位于凹部36b的进深侧的锥面的端部P36b1处成为最大长度Lc。

可以使在可动芯体36的凹部36b的内周面36b1形成的锥面的最外径部P36b1，相对于贯通孔36d的内周面与可动芯体36的外周面36c的径向上的中心位置C36位于径向内侧。由此，能够通过确保磁路的截面积而使闭阀动作高速化，能够正确地进行高压喷出的燃料量的控制。

可以使固定芯体39具有在可动芯体36侧形成为环状的环状端面39a。另外，可以在可动芯体36的凹部36b的内周面36b1形成锥面、使锥面的最外径部P36b1相对于固定芯体39的环状端面39a的内径与外径之间的中心位置C39a，位于径向内侧。由此，能够通过确保磁路的截面积而使闭阀动作高速化，正确地进行高压喷出的燃料量的控制。

可以在可动芯体36的凹部36b的内周面36b1形成锥面、使锥面形成为随着从可动芯体36的凹部36b的开口侧(固定芯体39侧)向进深侧(固定芯体39的相反侧)去，内径扩大。图6中，对于使凹部36b的内周面36b1如36b1＇那样形成的情况、和如36b1＇＇那样形成的情况进行比较。36b1＇和36b1＇＇中使凹部36b的内周面由圆筒面构成。

36b1＇的情况下，能够使与固定芯体39的端面39a相对的可动芯体36的端面36a的面积增大，但相反地，比内周面36b1＇与凸缘部35b的外周面35b3之间形成的间隙的径向长度Ar小。Ar是本实施例的锥面与凸缘部35b的外周面35b3之间形成的间隙的径向长度的最小值。即，36b1＇的情况下，防止产生空穴的效果减小。

另一方面，36b1＇＇的情况下，在内周面36b1＇与凸缘部35b的外周面35b3之间形成的间隙的径向长度是Ar，与本实施例相等，但与固定芯体39的端面39a相对的可动芯体36的端面36a的面积与本实施例相比减小。即，36b1＇＇的情况下，对于可动芯体36的磁吸引力与本实施例相比减小。

根据图5中示出的固定芯体39、可动芯体36和第一轭42的配置可知，可动芯体36中流过的磁通在端面36a侧也流过可动芯体36的中心侧，但在与端面36a相反侧的端面侧存在偏向可动芯体36的外周侧的倾向。因此，通过在凹部36b的内周面36b1形成锥面，能够在凸缘部35b的外周部确保流路的基础上，使磁路成为更加优选的形状。

在内周面36b1形成的锥面可以从可动芯体36的凹部36b的开口向进深侧形成。能够使可动芯体36的端面36a向径向内侧扩大，增大端面36a的面积，并且也使加工简化，生产效率提高。此时，可以使锥面在从可动芯体36的凹部36b的开口到凹部36b的底面36b2的整个区域形成。

如上所述，本实施例中，能够减小可动芯体36与固定芯体39碰撞时的冲击力和可动芯体36与凸缘部35b碰撞时的冲击力。结果，可动芯体36能够构成为不形成作为保护膜的镀层。

在可动芯体36形成镀层的情况下，为了使镀层不会发生破裂，需要提高镀层的耐久性。但是，通过不形成镀层，无需考虑镀层的耐久性等，生产效率提高，能够实现低成本化。

可以构成为，包括围绕可动芯体36，并具有与可动芯体36的外周面36c相对的内周面38a的围绕部件38，在围绕部件38的内周面38a与可动芯体36的外周面36c之间形成的间隙的截面积(该情况下是与轴向CA垂直的截面积)，大于在贯通孔36d的内周面与小径部35a的外周面之间形成的间隙的截面积。

由此，可动芯体36进行往复运动时，燃料能够经过在围绕部件38的内周面38a与可动芯体36的外周面36c之间形成的间隙在轴向CA上的可动芯体36的一端侧与另一端侧之间往返。因此，即使不在可动芯体36中设置贯通孔36d以外的贯通孔，可动芯体36也能够在轴向CA上进行往复运动。另外，本实施例中，围绕部件38由外芯体构成。

围绕部件38的内周面38a可以构成对可动芯体36的外周面36c的滑动进行引导的引导部。作为可动芯体36的引导方法(支承方法)，有用可动芯体36的内周与杆35的外周的间隙进行引导的方法，和用可动芯体36的外周与围绕部件38的内周的间隙进行引导的方法。用围绕部件38的内周面38a作为引导部的情况下，能够增大引导部中的滑动面积，因此在耐磨损性方面是有利的。

可以构成为，在贯通孔36d的内周面与小径部35a的外周面之间形成的间隙的径向上的长度，小于在围绕部件38的内周面38a与可动芯体36的外周面36c之间形成的间隙的径向上的长度。此时，用可动芯体36的内周与杆35的外周的间隙对可动芯体36进行引导。由此，能够使在围绕部件38的内周面38a与可动芯体36的外周面36c之间形成的间隙的径向上的长度增大，调整该间隙的截面积变得容易。结果，能够适当地进行可动芯体36中的往复动作的速度调整、以及可动芯体36与固定芯体39碰撞时的冲击力的调整。

可以构成为，可动芯体36具有形成为环状，与固定芯体39的端面39a相对的环状端面36a，可动芯体36中的、形成环状端面36a的部位和形成贯通孔36d的部位由一个部件构成。由此，能够削减部件个数，削减成本。

电磁阀机构300可以包括对可动芯体36向固定芯体39侧施力的弹簧(衔铁施力弹簧)41。由此，杆35的凸缘部35b不易离开可动芯体36的凹部35b的底面35b2，能够防止凹部36b的底面部36b2附近发生空蚀。

接着，使用图7A～图7D，说明作为与本实施例的比较例的电磁阀机构300＇的课题。图7A～图7D中，表示了杆35的凸缘部35b与衔铁36的凹部36b的底面36b2的抵接部是空蚀严重的环境的原理。

图7A～图7D的比较例中，衔铁(可动芯体)36的凹部36b的内周面36b1＇由与轴向CA平行的圆筒面构成。内周面36b1＇以外的结构与上述实施例是同样的，对于与上述实施例同样的结构标注与上述实施例相同的附图标记并省略说明。

图7A是对于本发明的比较例的电磁阀机构300＇，重点表示固定芯体39、衔铁36和杆35的周围的截面图，是电磁阀机构300＇处于闭阀后的状态时的图。

在电磁阀机构300的闭阀状态下，处于杆35的凸缘部35b的端面35b1与衔铁36的凹部36b的底面36b2抵接的状态。

图7B是对于本发明的比较例的电磁阀机构300＇，重点表示固定芯体39、衔铁36＇和杆35的周围的截面图，是电磁阀机构300＇处于开阀动作途中的状态时的图。

电磁阀机构300＇从图7A的状态起开始开阀动作时，衔铁36从固定芯体39分离，但在图7B的状态下衔铁36与杆35的凸缘部35b维持抵接状态。即，图7B的状态下，处于与杆35卡合的吸入阀30不与限位部32抵接的状态。

作为该情况下的燃料的流动，从衔铁36的径向外侧流向被固定芯体39、衔铁36和密封环48包围的燃料室(流体室)的流动是主流。也存在一部分燃料形成从衔铁36的径向外侧流向吸入阀30的流动的情况。

图7C是对于本发明的比较例的电磁阀机构300＇，重点表示固定芯体39、衔铁36＇和杆35的周围的截面图，是电磁阀机构300＇处于开阀动作途中的状态(从图6B起经过了时间的状态)时的图。

图7C中，表示了吸入阀30成为全开、与限位部32抵接的状态。该情况下，与吸入阀30抵接的杆35静止，衔铁36因惯性力而继续向吸入阀30的方向移动。衔铁36离开杆35的凸缘部35b时，衔铁36与凸缘部35b的抵接部周围的区域(被虚线包围的区域)发生急剧的减压，该压力达到饱和蒸气压以下时产生空穴Cav。

图7D是对于本发明的比较例的电磁阀机构300＇，重点表示固定芯体39、衔铁36＇和杆35的周围的截面图，是电磁阀300＇处于开阀动作途中的状态(从图6C起经过了时间的状态)时的图。

图7D中，由于随着衔铁36的移动而流出的燃料与其他部件碰撞而反射的压力波、或者成为低压导致的燃料的再次流入，产生了空穴Cav的区域(被虚线包围的区域)的压力恢复，由此空穴Cav发生破坏(Cal)，衔铁36因其冲击力而被侵蚀。但是，通过按图6所示的结构在衔铁36的凹部36b的内周面36b1设置倒锥部，衔铁36与凸缘部35b的抵接部周围的体积与图7A的比较例相比增大，因此在衔铁36可动的期间中易于向被虚线包围的区域供给燃料，能够防止产生空穴Cav。因此，能够有助于减小空穴破坏时的冲击力。

本实施例中对于使用燃料作为流体的高压燃料泵进行了说明，但本实施例的电磁阀机构300也能够应用于使用燃料以外的流体的流体机械。

另外，本发明不限定于上述实施例，包括各种变形例。

例如，上述实施例是为了易于理解地说明本发明而详细说明的，并不限定于必须包括全部结构。另外，对于实施例的结构的一部分，能够进行其他结构的添加/置换。

附图标记说明

300……电磁阀机构，35……杆，35a……杆35的小径部，35b……杆35的凸缘部，35b3……凸缘部35b的外周面，36……可动芯体(衔铁)，36a……可动芯体36的端面(环状端面)，36b……在可动芯体36的端面36a形成的凹部，36b1……可动芯体36的凹部36b的内周面，36b2……凹部36b的底面，36c……可动芯体36的外周面，36d……可动芯体36的贯通孔，38……围绕部件(外芯体)，38a……围绕部件38的内周面，39……固定芯体，39a……固定芯体39的端面(环状端面)，41……衔铁施力弹簧，C36……贯通孔36d的内周面与可动芯体36的外周面36c的径向上的中心位置，CA……杆35的轴向，Lc……在锥面与凸缘部35b的外周面35b3之间形成的间隙的径向上的最大长度，Lf……从小径部35a的外周面到凸缘部35b的外周面35b3的径向长度，P36b1……锥面的最外径部。

Claims (14)

1.一种电磁阀机构，其包括：在彼此之间作用磁吸引力的固定芯体和可动芯体；和在所述可动芯体中插通的杆，

所述可动芯体具有：在与所述固定芯体相对的相对面形成的凹部；和在所述杆的轴向上贯通，供所述杆插通于其中的贯通孔，

所述杆具有能够插入至所述贯通孔中的小径部，和外径比所述小径部大的、在所述轴向上与所述凹部接触的凸缘部，所述杆与所述可动芯体分体地形成，

所述电磁阀机构的特征在于：

在所述可动芯体中仅形成单一的所述贯通孔，

在所述可动芯体的所述凹部的内周面与所述凸缘部的外周面之间形成的间隙，随着从所述凹部的开口侧向进深侧去而扩大。

2.如权利要求1所述的电磁阀机构，其特征在于：

所述凸缘部的外周面形成为与所述杆的轴向平行，

在所述可动芯体的所述凹部的内周面形成有锥面，

在所述锥面与所述凸缘部的外周面之间形成的所述间隙的径向上的最大长度，小于从所述小径部的外周面到所述凸缘部的外周面的径向长度。

3.如权利要求1所述的电磁阀机构，其特征在于：

在所述可动芯体的所述凹部的内周面形成有锥面，

所述锥面的最外径部相对于所述贯通孔的内周面与所述可动芯体的外周面的径向上的中心位置，位于径向内侧。

4.如权利要求1所述的电磁阀机构，其特征在于：

所述固定芯体在所述可动芯体一侧具有形成为环状的环状端面，

在所述可动芯体的所述凹部的内周面形成有锥面，

所述锥面的最外径部相对于所述固定芯体的所述环状端面的内径与外径之间的中心位置，位于径向内侧。

5.如权利要求1所述的电磁阀机构，其特征在于：

在所述可动芯体的所述凹部的内周面形成有锥面，

所述锥面形成为，随着从所述可动芯体的所述凹部的开口侧向进深侧去而内径扩大。

6.如权利要求5所述的电磁阀机构，其特征在于：

所述锥面从所述可动芯体的所述凹部的开口向进深侧形成。

7.如权利要求5所述的电磁阀机构，其特征在于：

所述锥面在从所述可动芯体的所述凹部的开口到所述凹部的底面的整个区域中形成。

8.如权利要求1所述的电磁阀机构，其特征在于：

所述可动芯体没有形成镀层。

9.如权利要求1所述的电磁阀机构，其特征在于：

具有围绕部件，其围绕所述可动芯体，具有与所述可动芯体的外周面相对的内周面，

在所述围绕部件的所述内周面与所述可动芯体的所述外周面之间形成的间隙的截面积，大于在所述贯通孔的内周面与所述小径部的外周面之间形成的间隙的截面积。

10.如权利要求9所述的电磁阀机构，其特征在于：

所述围绕部件的所述内周面构成对所述可动芯体的外周面的滑动进行引导的引导部。

11.如权利要求9所述的电磁阀机构，其特征在于：

在所述贯通孔的内周面与所述小径部的外周面之间形成的间隙的径向上的长度，小于在所述围绕部件的所述内周面与所述可动芯体的所述外周面之间形成的间隙的径向上的长度。

12.如权利要求1所述的电磁阀机构，其特征在于：

所述可动芯体具有形成为环状且与所述固定芯体相对的环状端面，

所述可动芯体中的、形成所述环状端面的部位和形成所述贯通孔的部位由一个部件构成。

13.如权利要求1所述的电磁阀机构，其特征在于：

具有弹簧，其对所述可动芯体向所述固定芯体侧施力。

14.一种高压燃料泵，其特征在于：

具有权利要求1所述的电磁阀机构。

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